DE3521035C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Positioniervorrichtung laut Oberbegriff des Hauptanspruches.

Reflektorantennen mit im Brennpunkt angeordneten breitban­ digen Erregern, deren Strahlungsschwerpunkt in Abhängigkeit von der Frequenz in Strahlungslängsrichtung wandert, sind bekannt (Neues von Rohde & Schwarz, 100, Winter 1982/83, Seiten 14 bis 16 und NTZ, Heft 6, 1968, Seiten 352 bis 363). Für höchstmöglichen Gewinn bei extrem breitbandigen Reflek­ torantennen dieser Art ist es bekannt, den Erreger nicht fest im Brennpunkt des Reflektors anzubringen sondern eine zusätzliche Fokussiervorrichtung vorzusehen, mit welcher der Erreger in Längsrichtung in bezug auf den Reflektor in Abhängigkeit von der Frequenz verstellt wird, so daß in einem breiten Frequenzband jeweils der Strahlungsschwerpunkt des Erregers relativ genau mit dem Brennpunkt des Reflektors übereinstimmt.

Es sind auch Reflektorantennen bekannt, deren im Brennpunkt angeordneter Erreger linear polarisiert ist. Durch Ver­ drehen des Erregers um seine Symmetrieachse relativ zum Re­ flektor kann bei einer solchen Reflektorantenne damit die Polarisationsebene geändert werden. Es ist auch bekannt, hierfür solche linear polarisierte Erreger zu verwenden, bei denen wiederum der Strahlungsschwerpunkt mit der Frequenz in Strahlungsrichtung wandert. Wird hierfür aus Gründen der Breitbandigkeit und des Gewinns eine eingangs erwähnte Fokussiervorrichtung für die Längsverstellung des Strah­ lungsschwerpunktes in bezug auf den Reflektor benutzt, so ist es schwierig, gleichzeitig auch auf einfache Weise das gesamte Erregersystem zur Änderung der Polarisationsebene zu verdrehen. Es wurde schon versucht, neben der Fokussier- Antriebseinrichtung noch einen zusätzlichen Antrieb vorzu­ sehen, mit welchem der linear polarisierte Erreger um seine Symmetrieachse verdreht werden kann. Dieser Vorschlag ist mechanisch jedoch relativ aufwendig, das Gewicht des gesam­ ten Erregersystems wird relativ groß und die Steuerung sehr unzuverlässig und ungenau.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Positioniervorrichtung der eingangs genannten Art, so weiterzubilden, daß sie im Aufbau sehr einfach ist, geringes Gewicht besitzt und trotzdem hohe Zuverlässigkeit aufweist und sowohl das Verstellen des Strahlungsschwerpunktes in Längsrichtung als auch das Verdrehen der Polarisationsebene auf einfache Weise ermöglicht.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Positioniervorrichtung laut Oberbegriff des Hauptanspruches durch dessen kennzeich­ nende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Gemäß der Erfindung wird sowohl zum Verdrehen der Polari­ sationsebene als auch zum Verschieben des Strahlungsschwer­ punktes in Längsrichtung nur ein einziger Spindel- Antrieb benutzt, der sehr einfach und leicht ausgebildet werden kann. Der Antrieb kann im einfachsten Fall von Hand erfolgen, durch Winkelverdrehen der Spindel kann so die Polarisationsebene des linear polarisierten Erregers in jede gewünschte Winkelstellung verdreht werden. Mit der gleichen Drehbewegung kann durch mehrere Vollumdrehungen der Strahlungsschwerpunkt des Erregers in Längsrichtung ver­ schoben werden. Dieser Antrieb kann natürlich genauso ein­ fach und billig mit einem Motor durchgeführt werden, da ja nur ein einziger elektrischer oder hydraulischer Antriebsmotor nötig ist. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, die Antriebsspindel als Hohlwelle auszubilden und in dieser das meist koaxiale Zuleitungskabel für den Erreger zu führen. Es ist dabei lediglich noch nötig, in das Zuleitungskabel eine bekannte Drehkupplung einzubauen. In gleicher Weise können über zusätzliche Schleifringe elektrische Speise­ leitungen zum Erreger innerhalb der Hohlwelle geführt wer­ den, falls dieser beispielsweise als aktive Antenne ausge­ bildet ist. Als Spindel-Antrieb eignen sich alle bekannten Antriebsarten, die es ermöglichen, durch Verdrehen der Gewindespindel gleichzeitig deren axiales Verschieben zu ermöglichen. Eine besonders einfache Ausbildung eines solchen Spindel-Antriebs ergibt sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 zeigt teilweise im Schnitt das Erregersystem für eine Reflektorantenne mit erfindungsgemäßer Positioniervorrich­ tung. Der linear polarisierte Erreger 3 mit in Abhängigkeit von der Frequenz in Strahlungsrichtung wanderndem Strahlungs­ schwerpunkt ist beispielsweise als ebene linear polarisierte logarithmisch-periodische Antenne ausgebildet. Das Phasen­ zentrum des Erregers 3 wandert in Abhängigkeit von der je­ weiligen Arbeitsfrequenz längs der Symmetrieachse 4 des Er­ regers, wie dies durch den Doppelpfeil im Bereich des Brenn­ punktes 2 des nicht dargestellten Reflektors angedeutet ist. Das ganze in Fig. 1 dargestellte Erregersystem ist in be­ kannter Weise über Stützen 1 am Reflektor befestigt. Für ei­ nen optimalen Gewinn einer solchen Reflektorantenne ist es nötig, daß der frequenzabhängige Strahlungsschwerpunkt des Erregers 3 möglichst genau im Brennpunkt 2 des Reflektors liegt, dazu ist eine axiale Verschiebung des Erregers 3 längs der Symmetrieachse 4 nötig. Der Erreger 3 ist zu die­ sem Zweck am Ende einer hohlen Gewindespindel 5 befestigt, die mit einer Gewindebuchse 6 verschraubt ist, die ihrer­ seits über einen Haltr 7 an den Stützen 1 des Reflektors befestigt ist. Auf die Gewindespindel 5 ist eine Zahnscheibe 8 axial verschiebbar aufgesetzt, die über ein Zahnritzel 9 eines beispielsweise elektrischen Antriebsmotors 10 verdreh­ bar ist. Im Bereich ihres Führungsloches besitzt die Zahn­ scheibe 8 radial nach innen vorstehende Mitnehmer 11, die in Längsnuten 12 der Gewindespindel 5 eingreifen. Durch Verdre­ hen der Zahnscheibe 8 kann also die Gewindespindel 5 gedreht und damit durch Verschrauben in der Gewindebuchse 6 längs der Symmetrieachse 4 verschoben werden. Durch den gleichen Dreh­ antrieb kann die Polarisationsebene des ebenen Erregers 3 jede gewünschte Winkellage verschwenkt werden. Durch eine einfache pro­ grammierte Steuerung des Motors 10 kann also jede be­ liebige Polarisationsebene für den Erreger 3 eingestellt werden und auch der Strahlungsschwerpunkt des Erregers 3 kann für jede Frequenz relativ genau in den Brennpunkt 2 des Re­ flektors verschoben werden. Falls erforderlich kann der Gewinde­ spindel auch noch ein geeigneter Drehwinkelgeber zugeordnet sein, der mit dem Motor 10 einen Regelkreis zur exakten Drehwinkelverstellung der Spindel bildet.

Umgekehrt wie im gezeigten Ausführungsbeispiel könnte der Erreger 3 auch auf einer geeigneten Gewindebuchse befestigt sein, die auf einer am Reflektor befestigten feststehen­ den Gewindehohlspindel aufgesetzt ist. Anstelle des darge­ stellten Drehantriebes von außen könnte die Hohlspindel 5 auch von innen angetrieben sein, in diesem Fall könnten auf der Innenseite der Spindel entsprechende Längsstege ausgebildet sein, die wiederum mit einer entsprechenden Mitnehmer-Antriebsscheibe zusammenwirken.

Der dargestellte Antrieb von außen über eine Zahnscheibe 8 besitzt den Vorteil, daß das Innere der Hohlspindel zur ungehinderten Führung von Zuleitungen zum Erreger 3 voll ausgenutzt werden kann. Es hat sich als besonders vorteil­ haft erwiesen, das zumeist koaxiale Zuleitungskabel für den Erreger 3 im Inneren der Hohlspindel 5 nach hinten und außen zu führen, für ein ungehindertes mehrfaches Verdrehen der Spindel ist es lediglich nötig, dem Koaxialkabel eine entsprechende Drehkupplung zuzuordnen.

Die Schnelligkeit der Erregerverschiebung einerseits und die Genauigkeit der Verschiebung andererseits hängt von der Gewindesteigung der Spindel ab und wird entsprechend den gewünschten Bedingungen gewählt.

Claims (4)

1. Positioniervorrichtung für einen linearen polarisierten Erreger (3) in einem Reflektor einer Reflektorantenne, welcher Erreger (3) über ein Zuleitungskabel verbunden ist und bei welchem Erreger (3) in Abhängigkeit von der Frequenz der Strahlungsschwerpunkt in Strahlungsrichtung wandert, gekennzeichnet durch einen Spindelantrieb (5, 6, 8, 9, 10), durch welchen der Erreger (3) um seine Symmetrieachse (4) verdrehbar und gleichzeitig längs dieser Symmetrieachse (4) axial verschiebbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Erreger (3) am Ende einer Gewindespindel (5) befestigt ist, die in einer am Re­ flektor befestigten Gewindebuchse (6) geführt und durch eine Antriebseinrichtung (8, 9, 10) verdrehbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewinde­ spindel (5) als Hohlwelle ausgebildet ist und in ihr das mit einer Drehkupplung versehene Zuleitungskabel geführt ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb eine motorgetriebene Antriebsscheibe (8) umfaßt, die über Mitnehmer (11) in mindestens eine Längsnut (12) der Gewinde­ spindel (5) eingreift.